根據國家癌癥中心公布的全國癌癥統計數據顯示，肺癌的發(fā)病及發(fā)病率都高居我國惡性腫瘤首位。從病理和治療角度，肺癌大致可以分為非小細胞肺癌（NSCLC）和小細胞肺癌（SCLC）兩大類(lèi)，其中非小細胞肺癌約占80%～85%。目前的治療中，部分患者獲益于靶向治療或免疫療法，但絕大多數NSCLC患者除了化療以外別無(wú)他選。
近日，美國Salk研究所研究人員發(fā)現通過(guò)保持一種名為CREB的細胞“開(kāi)關(guān)”能夠觸發(fā)腫瘤生長(cháng)。而阻斷這個(gè)“開(kāi)關(guān)” 的藥物或將為非小細胞肺癌患者帶來(lái)生的希望。
實(shí)際上，非小細胞肺癌目前并沒(méi)有一個(gè)好的確切的有效療法，該項研究或許是這一疾病的一項重大突破。
“開(kāi)關(guān)分子”CREB
CREB分子是一種轉錄因子，它能與DNA結合改變基因轉錄，在蛋白質(zhì)制造中起關(guān)鍵作用。Salk 實(shí)驗室的Montminy 和Shaw實(shí)驗室一直重點(diǎn)關(guān)注CREB在糖尿病患者中的作用。但是近年來(lái)，越來(lái)越多的研究表明CREB在癌癥中也很重要。
來(lái)自Montminy實(shí)驗室的Laura Rodón想看看具體CREB與非小細胞肺癌患者的哪些基因結合，以了解CREB如何影響癌癥，并揭示潛在的新藥靶點(diǎn)。于是，研究小組研究了非小細胞肺癌細胞系在小鼠模型中的生長(cháng)情況，并將實(shí)驗室結果與患者腫瘤數據進(jìn)行了關(guān)聯(lián)對比。研究人員發(fā)現CREB及其伴侶CRTC2在非小細胞肺癌的一個(gè)亞群中被激活。
CREB及其伴侶CRTC2在非小細胞肺癌中被激活。圖像顯示，對照組小鼠的肺腫瘤(深紫色)與缺乏CRTC2的小鼠相比(底部)，這表明在這部分患者中，干擾CREB或CRTC2的藥物具有治療潛力。
失職的LKB1
LKB1是一種腫瘤抑制因子，正常情況下它應該會(huì )積極的阻止這種激活。但是這種檢查點(diǎn)在基因突變的患者身上消失了。在這些患者中，CRTC2異常激活，并刺激導致肺癌的基因。更值得注意的是，研究小組后續實(shí)驗表明CRTC2錯誤地開(kāi)啟了另一種名為ID1的基因，而ID1基因已知會(huì )在其他組織中引發(fā)癌癥。
LKB1基因的工作原理就像接力隊的隊長(cháng)一樣，把細胞信號像接力棒一樣傳遞給激酶，然后通過(guò)連鎖反應把信號傳遞給其他酶。LKB1是一個(gè)由14個(gè)不同激酶成員組成的團隊的隊長(cháng)。但是，自從LKB1首次被確定為肺癌中一個(gè)被破壞的主要基因以來(lái)，人們在這15多年來(lái)一直不清楚到底是哪一種激酶具體負責LKB1的抑癌功能。
2018年，Shaw實(shí)驗室解決了這個(gè)分子謎題的第一步，證實(shí)其14名成員中有2名(已知控制新陳代謝和生長(cháng)的主要酶)對LKB1阻斷肺癌的作用并不像大多數科學(xué)家認為的那么重要。這使得激酶的12名成員成為潛在的重要分子，但目前研究對這些酶幾乎一無(wú)所知。
解密12酶
“這就像一個(gè)癌癥偵探案件。我們懷疑這12個(gè)激酶中的一個(gè)可能是LKB1抑制腫瘤作用的關(guān)鍵，但我們不確定是哪一個(gè)。”
為了弄清楚這個(gè)問(wèn)題，研究小組使用CRISPR技術(shù)結合基因分析來(lái)滅活每一個(gè)可疑的激酶，一次滅活一個(gè)，然后綜合分析。研究人員觀(guān)察了非小細胞肺癌細胞培養液和非小細胞肺癌小鼠模型中，這種失活是如何影響腫瘤生長(cháng)和發(fā)育的。
最終研究人員發(fā)現了兩種激酶：一種名為SIK1的激酶在阻止腫瘤形成方面效果最強。SIK1失活后，腫瘤生長(cháng)增加；當一種相關(guān)的激酶SIK3也被滅活時(shí)，腫瘤生長(cháng)得更加迅速。
雙料“MVP”
也就是說(shuō)，總共14種激酶，SIK1和SIK3是其中的雙料“MVP”。研究人員進(jìn)一步研究發(fā)現SIK1和SIK3對肺癌細胞的炎癥反應具有特異性抑制作用。因此，當LKB1或SIK1和SIK3在腫瘤中發(fā)生突變時(shí)，會(huì )促使炎癥增加，從而促進(jìn)腫瘤生長(cháng)。
與此相關(guān)的是，Salk實(shí)驗室的教授Marc Montminy最近與Shaw一起發(fā)表了一篇論文，確定了SIK1和SIK3“傳遞接力棒”的代謝開(kāi)關(guān)，揭示了LKB1啟動(dòng)接力賽的三個(gè)步驟。
結語(yǔ)
“通過(guò)從不同角度解決肺癌問(wèn)題，我們現在已經(jīng)確定了一條直接途徑，支持許多患者疾病的發(fā)展。自2006年我開(kāi)始實(shí)驗以來(lái)，我們一直在研究這個(gè)項目，因此在這個(gè)非常明確肺癌組中，炎癥是腫瘤形成的驅動(dòng)力，這是令人難以置信和驚人的發(fā)現。這一發(fā)現凸顯了科學(xué)研究的本質(zhì)——堅持與專(zhuān)注，因為有時(shí)候可能需要10年以上才能得到答案，” Shaw說(shuō)。
下一步，研究人員計劃進(jìn)一步研究這些激酶驅動(dòng)的炎癥開(kāi)關(guān)如何觸發(fā)非小細胞肺癌的肺腫瘤生長(cháng)。
參考資料：
[1] The CREB coactivator CRTC2 promotes oncogenesis in LKB1-mutant non–small cell lung cancer
[2] Two therapeutic targets identified for deadly lung cancer
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